Метил целлюлоза эфири бөлмө температурасында ыдыратуучу ультра жогорку эффективдүү бетондо

Аннотация: Кадимки температурада бекемдөөчү ультра жогорку эффективдүү бетондо (UHPC) гидроксипропил метилцеллюлоза эфиринин (HPMC) курамын өзгөртүү менен, целлюлоза эфиринин UHPCтин суюктугуна, бекемдөө убактысына, кысуу жана ийилүү бекемдигине тийгизген таасири изилденген. , октук созуу күчү жана акыркы созуу мааниси жана натыйжалар талдоого алынды. Сыноонун натыйжалары көрсөткөндөй: илешкектүүлүгү төмөн HPMC 1,00% дан ашык эмес кошуу UHPC суюктугуна таасирин тийгизбейт, бирок убакыттын өтүшү менен суюктуктун жоголушун азайтат. , жана орнотуу убактысын узартуу, абдан курулуш ишин жакшыртуу; мазмуну 0,50% дан аз болгондо, кысуу бекемдигине, ийилүүгө жана октук чыңалууга таасири олуттуу эмес, ал эми мазмуну 0,50% дан ашкандан кийин, анын механикалык көрсөткүчү 1/3 ге азаят. Ар кандай көрсөткүчтөрдү эске алуу менен, HPMC сунушталган дозасы 0,50% түзөт.

Негизги сөздөр: өтө жогорку натыйжалуу бетон; целлюлоза эфири; нормалдуу температурада айыктыруу; кысуу күчү; ийкемдүүлүк; тартылуу күчү

0、Кириш сөз

Кытайдын курулуш индустриясынын тез өнүгүшү менен, чыныгы инженерияда бетондун иштөөсүнө талаптар да жогорулап, суроо-талапка жооп катары өтө жогорку эффективдүү бетон (UHPC) өндүрүлгөн. Ар кандай бөлүкчөлөрдүн өлчөмдөрү менен бөлүкчөлөрдүн оптималдуу пропорциясы теориялык жактан иштелип чыккан жана болоттун буласы жана жогорку эффективдүү сууну азайтуучу агент менен аралаштырылган, ал өтө жогорку кысуу күчү, жогорку катаалдыгы, шокко туруктуулугу жана күчтүү өзүн-өзү айыктыруу сыяктуу сонун касиеттерге ээ. микро жаракалар жөндөмдүүлүгү. Performance. UHPC боюнча чет өлкөлүк технологиялык изилдөөлөр салыштырмалуу жетилген жана көптөгөн практикалык долбоорлорго колдонулган. Чет мамлекеттерге салыштырмалуу ата мекендик изилдөөлөр жетиштүү деңгээлде терең эмес. Dong Jianmiao жана башкалар жипчелердин ар кандай түрлөрүн жана өлчөмдөрүн кошуу менен була кошулуу изилденген. Бетондун таасир этүү механизми жана мыйзамы; Чен Цзин жана башкалар. болоттун буласынын диаметринин 4 диаметрдеги болот булаларын тандоо менен UHPCтин иштешине тийгизген таасирин изилдеген. UHPC Кытайда инженердик колдонмолордун аз гана санына ээ жана ал дагы эле теориялык изилдөө стадиясында. UHPC артыкчылыгын аткаруу конкреттүү өнүгүүнүн изилдөө багыттарынын бири болуп калды, бирок али чечиле турган көптөгөн көйгөйлөр бар. Мындай чийки зат үчүн жогорку талаптар, жогорку наркы, татаал даярдоо жараяны ж.б., UHPC өндүрүү технологиясын өнүктүрүүнү чектөө. Алардын арасында, жогорку басымдагы буу колдонуу UHPC жогорку температурада айыктыруу, анын жогорку механикалык касиеттерин жана бекемдикти алууга жардам берет. Бирок, буу менен айыктыруу процессинин татаалдыгынан жана өндүрүш жабдууларына коюлган жогорку талаптардан улам материалдарды колдонуу даярдоочу короо-сарайлар менен гана чектелиши мүмкүн, ал эми куюлган курулуш иштери жүргүзүлбөйт. Ошондуктан, бул иш жүзүндө долбоорлордо термикалык айыктыруу ыкмасын кабыл алуу ылайыктуу эмес, жана нормалдуу температурада айыктыруу UHPC боюнча терең изилдөө жүргүзүү зарыл.

Кадимки температураны айыктыруу UHPC Кытайда изилдөө стадиясында жана анын суу-байланыштыруучу катышы өтө төмөн жана ал жеринде курулуш учурунда бетинде тез суусузданууга жакын. Дегидратация көрүнүшүн эффективдүү жакшыртуу үчүн цементтин негизиндеги материалдар материалга көбүнчө сууну кармап туруучу коюулагычтарды кошот. Химиялык агент материалдардын бөлүнүшүнө жана кан агуусуна жол бербөө, сууну кармап туруу жана бириктирүү, курулуш иштерин жакшыртуу, ошондой эле цемент негизиндеги материалдардын механикалык касиеттерин натыйжалуу жакшыртуу. Гидроксипропил метил целлюлоза эфири (HPMC) полимердик Коюулаткыч катары, ал полимердик гельдүү шламды жана цементке негизделген материалдарды бир калыпта бөлүштүрө алат, ал эми шламдагы бош суу байланган сууга айланат, ошондуктан аны жоготуу оңой эмес. шламды жана бетондун сууну кармап туруу жөндөмдүүлүгүн жакшыртат. Целлюлоза эфиринин UHPC суюктугуна тийгизген таасирин азайтуу максатында сыноо үчүн илешкектүүлүгү төмөн целлюлоза эфири тандалып алынган.

Кыскача айтканда, нормалдуу температурада айыктыруучу UHPC механикалык касиеттерин камсыз кылуунун негизинде курулуштун натыйжалуулугун жогорулатуу максатында, бул документ целлюлоза эфиринин химиялык касиеттеринин негизинде илешкектүүлүгү төмөн целлюлоза эфиринин нормалдуу температурада айыктырууга тийгизген таасирин изилдейт. жана UHPC шламында анын аракет механизми. Целлюлоза эфиринин тиешелүү дозасын аныктоо үчүн суюктуктун, коагуляциянын убактысынын, кысуу күчү, ийилүү күчү, октук чоюлуу күчү жана UHPCтин акыркы чоюлуу маанисинин таасири.

1. Сыноо планы

1.1 Сыноо чийки зат жана аралашма катышы

Бул сыноо үчүн чийки зат болуп саналат:

1) Цемент: П·Лючжоу шаарында өндүрүлгөн О 52,5 кадимки портландцемент.

2) Учуучу күл: Лючжоуда өндүрүлгөн күл.

3) шлак порошок: Liuzhou өндүрүлгөн S95 гранулдашкан домна шлак порошок.

4) кремнеземдик түтүн: жарым шифрленген кремний газы, боз порошок, SiO2 мазмуну≥92%, салыштырма аянты 23 м²/г.

5) Кварц күмү: 20~40 тор (0,833~0,350 мм).

6) Суу редуктор: поликарбоксилат суу редуктору, ак порошок, сууну азайтуу ылдамдыгы≥30%.

7) Латекс порошок: кайра дисперсивдүү латекс порошок.

8) Була эфири: АКШда өндүрүлгөн гидроксипропил метилцеллюлоза METHOCEL, илешкектүүлүгү 400 МПа с.

9) Steel була: түз жез-капталган microwire болот була, диаметриφ 0,22 мм, узундугу 13 мм, созуу күчү 2000 МПа.

Алгачкы этапта көптөгөн эксперименталдык изилдөөлөрдөн кийин, нормалдуу температурада айыктыруучу ультра жогорку эффективдүү бетондун негизги аралашма катышы цемент экенин аныктоого болот: учуучу күл: минералдык порошок: кремнийдин түтүнү: кум: сууну азайтуучу агент: латекс порошок: суу = 860: 42: 83: 110: 980: 11: 2: 210, болоттун буласынын көлөмү 2% түзөт. Бул негизги аралашма катышы боюнча 0, 0,25%, 0,50%, 0,75%, 1,00% HPMC целлюлоза эфирин (HPMC) кошуңуз Салыштырмалуу эксперименттерди орнотуңуз.

1.2 Сыноо ыкмасы

Кургак порошок чийки заттарды аралаштыруу катышы боюнча таразага тартып, аларды HJW-60 бир горизонталдуу шахтасындагы аргасыз бетон аралаштыргычка салыңыз. Миксерди бир калыпка келгенче иштетиңиз, сууну кошуп 3 мүнөт аралаштырыңыз, миксерди өчүрүңүз, өлчөнгөн болот буланы кошуп, миксерди 2 мүнөткө кайра иштетиңиз. UHPC шламынан жасалган.

Сыноочу пункттарга суюктукту, багуу убактысын, кысуу күчүн, ийилүүнүн күчүн, октук чоюлуу күчүн жана эң акыркы чоюлуу маанисин камтыйт. Суюктукту сыноо JC/T986-2018 "Цементтин негизиндеги Grouting Materials" ылайык аныкталат. Орнотуу убактысынын сыноосу GB /T 1346га ылайык—2011-ж. «Суунун керектөөсү жана орнотуу убактысын сыноо ыкмасы цементтин стандарттык консистенциясы». Ийилүүнүн күчү сыноо GB/T50081-2002 "Жөнөкөй бетондун механикалык касиеттерин сыноо методдорунун стандартына" ылайык аныкталат. Кысуу күчүн сыноо, октук чыңалуу күчү жана эң акыркы чыңалуунун сыноосу DLT5150-2001 "Гидравлик бетон сыноо эрежелерине" ылайык аныкталат.

2. Тесттин жыйынтыгы

2.1 Ликвиддүүлүк

Суюктук тестинин натыйжалары HPMC мазмунунун убакыттын өтүшү менен UHPC суюктугунун жоголушуна таасирин көрсөтөт. Сыноо кубулушунан байкалгандай, целлюлоза эфири жок шламды текши аралаштыргандан кийин бети суусузданууга жана кабыктанууга жакын болуп, суюктук тез жоголот. , жана ишке жарамдуу-лугу начарлады. Целлюлоза эфирин кошкондон кийин, бетинде эч кандай тери жок, убакыттын өтүшү менен суюктуктун жоготуусу аз болгон жана иштөө жөндөмдүүлүгү жакшы бойдон калган. Сыноо диапазонунда суюктуктун минималдуу жоготуусу 60 мүнөт ичинде 5 мм болгон. Сыноо маалыматтарын талдоо көрсөткөндөй, Төмөн илешкектүү целлюлоза эфиринин көлөмү UHPCтин баштапкы суюктугуна анча деле таасир этпейт, бирок убакыттын өтүшү менен суюктукту жоготууга көбүрөөк таасир этет. Целлюлоза эфири кошулбаганда, UHPC суюктуктун жоготуусу 15 мм; HPMC көбөйүшү менен минометтин суюктук жоготуусу төмөндөйт; дозасы 0,75% болгондо, UHPC суюктуктун жоготуусу убакыттын өтүшү менен эң аз, ал 5 мм; андан кийин, HPMC көбөйүшү менен, убакыттын өтүшү менен UHPC суюктугун жоготуу дээрлик өзгөргөн жок.

КийинHPMCUHPC менен аралаштырылган, ал UHPC реологиялык касиеттерине эки тараптан таасир этет: бири - көз карандысыз микро көбүкчөлөр аралаштыруу процессине киргизилет, бул агрегатты жана күлдү жана башка материалдарды "шар эффектин" түзөт, бул иштөө жөндөмдүүлүгү Ошол эле учурда цементтүү материалдын чоң көлөмү агрегатты ороп алат, андыктан агрегат шламда бир калыпта «асылып», эркин кыймылдай алат, агрегаттардын ортосундагы сүрүлүү азайып, суюктук жогорулайт; экинчиси UHPC жогорулатуу болуп саналат Уюшкан күч суюктугун азайтат. Сыноодо илешкектүүлүгү төмөн HPMC колдонулгандыктан, биринчи аспект экинчи аспектке барабар жана баштапкы суюктук көп өзгөрбөйт, бирок убакыттын өтүшү менен суюктукту жоготуу азайтылышы мүмкүн. Сыноолордун жыйынтыктарын талдоого ылайык, UHPCге HPMCтин тиешелүү көлөмүн кошуу UHPCтин курулуш көрсөткүчтөрүн бир топ жакшырта аларын билсе болот.

2.2 Убакытты коюу

HPMC өлчөмүнөн таасир эткен UHPC орнотуу убакытынын өзгөрүү тенденциясынан HPMC UHPCде артта калтыруучу ролду ойноорун көрүүгө болот. Канчалык көп болсо, ошончолук айкыныраак таасир этет. Суммасы 0,50% болгондо, эритменин багуу убактысы 55 мин. Контролдук топ менен салыштырганда (40 мин), ал 37,5% га көбөйгөн, ал эми өсүш дагы эле байкалган эмес. Дозалоо 1,00% болгондо, минометтин бекемдөө убактысы 100 мүнөттү түздү, бул контролдук топко (40 мин) караганда 150% жогору болгон.

Целлюлоза эфиринин молекулярдык түзүлүш өзгөчөлүктөрү анын басаңдатуучу таасирине таасирин тийгизет. Целлюлоза эфириндеги негизги молекулярдык түзүлүш, башкача айтканда, ангидроглюкоза шакекчесинин структурасы кальций иондору менен реакцияга кирип, кант-кальций молекулалык бирикмелерин түзө алат, цемент клинкеринин гидратация реакциясынын индукциялык мезгилин кыскартат. Ca(OH)2, цементтин гидратация реакциясынын ылдамдыгын азайтат, ошону менен цементтин катылышын кечеңдетет.

2.3 Кысуу күчү

7 күн жана 28 күн UHPC үлгүлөрүнүн кысуу күчү жана HMPC мазмуну ортосундагы мамиледен, ал HPMC кошуу акырындык менен UHPC кысуу күчү төмөндөшүн жогорулатат экенин ачык-айкын көрүүгө болот. 0,25% HPMC, UHPC кысуу күчү бир аз төмөндөйт, ал эми кысуу күчү катышы 96% түзөт. 0,50% HPMC кошуу UHPC кысуу күчү катышына эч кандай айкын таасирин тийгизбейт. Колдонуу чөйрөсүндө HPMCди кошууну улантыңыз, UHPC's кысылуу күчү бир кыйла төмөндөдү. HPMC мазмуну 1.00% га чейин көбөйгөндө, кысуу күчү катышы 66% га төмөндөп, күч жоготуу олуттуу болгон. Маалыматтарды талдоо боюнча, ал 0,50% HPMC кошуу үчүн ылайыктуу болуп саналат, ал эми кысуу күчүн жоготуу аз.

HPMC белгилүү бир абаны тартуучу таасирге ээ. HPMC кошулуусу UHPCде белгилүү бир өлчөмдөгү микро көбүкчөлөрдүн пайда болушуна алып келет, бул жаңы аралашкан UHPCтин массасынын тыгыздыгын азайтат. Шлам катуулангандан кийин, көзөнөктүүлүк акырындык менен көбөйөт жана компакттуулук да азаят, айрыкча HPMC мазмуну. Жогорку. Мындан тышкары, киргизилген HPMC көлөмүнүн көбөйүшү менен, UHPC тешикчелеринде дагы эле көптөгөн ийкемдүү полимерлер бар, алар цементтүү композиттин матрицасы кысылганда жакшы катуулукта жана кысуу колдоодо маанилүү роль ойной албайт. .Ошондуктан, HPMC кошуу абдан UHPC кысуу күчүн азайтат.

2.4 Ийилүүгө каршы күч

UHPC үлгүлөрүнүн 7 күн жана 28 күндөгү ийилүүчү күчү менен HMPCнин мазмунунун ортосундагы байланыштан ийилүү жана кысуу бекемдигинин өзгөрүү ийри сызыктары окшош экенин, ал эми ийилүү бекемдигинин 0 жана 0,50% ортосундагы өзгөрүүсүн көрүүгө болот. HMPC бирдей эмес. HPMC кошуу уланган сайын, UHPC үлгүлөрүнүн ийилүүчү күчү бир кыйла азайган.

HPMCтин UHPCтин ийилүү бекемдигине тийгизген таасири негизинен үч аспектиде болот: целлюлоза эфири UHPCтин ийилүү күчүн азайтуучу жайлаткыч жана абаны тартуучу эффекттерге ээ; үчүнчү аспект целлюлоза эфири тарабынан өндүрүлгөн ийкемдүү полимер болуп саналат, үлгүнүн катуулугун азайтуу үлгүнүн ийилүүчү бекемдигинин төмөндөшүн бир аз басаңдатат. Бул үч аспектинин бир убакта болушу UHPC үлгүсүнүн кысуу күчүн азайтат, ошондой эле ийилүү күчүн азайтат.

2.5 Октук чыңалуу күчү жана эң акыркы чоюлуу баасы

7 d жана 28 d боюнча UHPC үлгүлөрүнүн тартылуу күчү жана HMPC мазмунунун ортосундагы байланыш. HPMC мазмунунун көбөйүшү менен UHPC үлгүлөрүнүн тартылуу күчү адегенде бир аз өзгөрдү, андан кийин тездик менен төмөндөдү. Тартуу күчүнүн ийри сызыгы көрсөткөндөй, үлгүдөгү HPMC мазмуну 0,50% жеткенде, UHPC үлгүсүнүн октук чоюлуу күчү мааниси 12,2МПа, ал эми созуу күчү катышы 103% түзөт. Үлгүдөгү HPMC мазмунунун андан ары көбөйүшү менен октук борбордук чыңалуу күчү кескин төмөндөй баштады. Үлгүдөгү HPMC мазмуну 0,75% жана 1,00% болгондо, созуу күчүнүн катышы тиешелүүлүгүнө жараша 94% жана 78% болду, алар HPMCсиз UHPCтин октук созулуусунан төмөн болгон.

UHPC үлгүлөрүнүн 7 күн жана 28 күндөгү эң акыркы чыңалуу маанилери менен HMPC мазмунунун ортосундагы байланыштан, эң акыркы чыңалуу маанилери башында целлюлоза эфиринин көбөйүшү менен дээрлик өзгөрбөгөнүн көрүүгө болот. целлюлоза эфири 0,50 % жетет жана андан кийин тез төмөндөй баштады.

HPMC кошулган сумманын октук чыңалууга жана UHPC үлгүлөрүнүн акыркы чоюлуу баасына тийгизген таасири дээрлик өзгөрүүсүз сакталып, андан кийин төмөндөө тенденциясын көрсөтөт. Негизги себеби, HPMC гидратталган цемент бөлүкчөлөрүнүн ортосунда түз түзүлүшү мүмкүн. Суу өткөрбөйт полимердик пломба пленкасы мөөр ролун ойнойт, ошондуктан UHPCде суунун белгилүү бир көлөмү сакталат, бул андан ары гидратациянын үзгүлтүксүз өнүгүшү үчүн керектүү сууну камсыз кылат. цементтин, ошону менен цементтин бекемдигин жакшыртат. HPMC кошулуусу жакшыртат UHPC ынтымагы шламды ийкемдүүлүк менен камсыз кылат, бул UHPCди базалык материалдын кичирейишине жана деформациясына толук ыңгайлаштырып, UHPCнин созуу күчүн бир аз жакшыртат. Бирок, HPMC мазмуну критикалык мааниден ашып кеткенде, кирген аба үлгүнүн бекемдигине таасирин тийгизет. Терс таасирлер бара-бара жетектөөчү ролду ойноп, үлгүнүн октук чыңалуу күчү жана акыркы чоюлуу мааниси төмөндөй баштады.

3. Корутунду

1) HPMC нормалдуу температурада айыктыруучу UHPCтин иштөө көрсөткүчүн бир топ жакшыртат, анын уюу убактысын узартат жана убакыттын өтүшү менен жаңы аралашкан UHPC суюктуктун жоголушун азайтат.

2) HPMC кошулуусу суспензияны аралаштыруу процессинде белгилүү бир өлчөмдөгү майда көбүкчөлөрдү пайда кылат. Эгер сумма өтө чоң болсо, көбүкчөлөр өтө көп чогулуп, чоңураак көбүктөрдү пайда кылышат. Шламдын бириккендиги жогору, көбүкчөлөр толуп, жарыла албайт. катууланган UHPC тешикчелери азаят; Мындан тышкары, HPMC тарабынан өндүрүлгөн ийкемдүү полимер басым астында болгондо катуу колдоо көрсөтө албайт жана кысуу жана ийилүүчү күчтөр абдан азаят.

3) HPMC кошуу UHPC пластик жана ийкемдүү кылат. UHPC үлгүлөрүнүн октук чыңалуу күчү жана акыркы чоюлуу мааниси HPMC мазмунунун көбөйүшү менен дээрлик өзгөрбөйт, бирок HPMC мазмуну белгилүү бир мааниден ашканда, октук чоюлуу күчү жана эң акыркы чоюлуу маанилери абдан азаят.

4) нормалдуу температурада айыктыруу UHPC даярдоодо, HPMC дозасын катуу көзөмөлгө алуу керек. дозасы 0,50% болгондо, UHPC нормалдуу температура айыктыруу жумушчу аткаруу жана механикалык касиеттери ортосундагы байланыш жакшы макулдашылган болот.